Mikrolaineahelates või süsteemides koosneb kogu ahel või süsteem sageli paljudest põhilistest mikrolaineseadmetest, nagu filtrid, sidurid, võimsusjaoturid jne. Loodetakse, et nende seadmete kaudu on võimalik tõhusalt edastada signaali võimsust ühest punktist teise teine minimaalse kaoga;
Kogu sõiduki radarisüsteemis hõlmab energia muundamine peamiselt energia ülekandmist kiibilt PCB plaadil olevale feederile, feederi ülekandmist antenni korpusele ja tõhusat energia kiirgamist antenni poolt.Kogu energiaülekande protsessis on oluline osa muunduri konstruktsioonil.Millimeeterlainesüsteemide muundurid hõlmavad peamiselt mikroribast substraadiks integreeritud lainejuhiks (SIW), mikroribast lainejuhiks teisendamist, SIW lainejuhiks teisendamist, koaksiaalset lainejuhiks teisendamist, lainejuhi konversiooni lainejuhiks ja erinevat tüüpi lainejuhi teisendamist.See number keskendub mikroriba SIW konversiooni disainile.
Erinevat tüüpi transpordistruktuurid
Mikroribaon üks enim kasutatud juhtstruktuure suhteliselt madalatel mikrolainesagedustel.Selle peamised eelised on lihtne struktuur, madal hind ja hea integreeritus pindpaigalduskomponentidega.Tüüpiline mikroriba liin moodustatakse dielektrilise kihi substraadi ühel küljel asuvate juhtide abil, mis moodustavad teisel küljel ühe alusplaadi, mille kohal on õhk.Ülemine juht on põhimõtteliselt juhtiv materjal (tavaliselt vask), mis on kujundatud kitsaks traadiks.Joone laius, paksus, suhteline läbilaskvus ja substraadi dielektrilise kadu puutuja on olulised parameetrid.Lisaks on kõrgematel sagedustel kriitilise tähtsusega ka juhi paksus (st metalliseerimise paksus) ja juhi juhtivus.Neid parameetreid hoolikalt kaaludes ja teiste seadmete põhiseadmena kasutades mikroriba liine, saab kujundada paljusid trükitud mikrolaineseadmeid ja komponente, nagu filtrid, ühenduslülitid, võimsusjaoturid/kombinaatorid, mikserid jne. Kuid sageduse kasvades (üle minnes suhteliselt kõrged mikrolainesagedused) ülekandekaod suurenevad ja tekib kiirgus.Seetõttu eelistatakse õõnestoru lainejuhte nagu ristkülikukujulised lainejuhid väiksemate kadude tõttu kõrgematel sagedustel (kiirgus puudub).Lainejuhi sisemus on tavaliselt õhk.Kuid soovi korral saab selle täita dielektrilise materjaliga, andes sellele väiksema ristlõike kui gaasiga täidetud lainejuhil.Kuid õõnestoru lainejuhid on sageli mahukad, võivad olla rasked, eriti madalamatel sagedustel, nõuavad kõrgemaid tootmisnõudeid ja on kulukad ning neid ei saa integreerida tasapinnaliste trükitud struktuuridega.
RFMISO MICROSTRIP ANTENNA TOOTED:
RM-MA25527-22,25,5-27 GHz
RM-MA425435-22,4,25-4,35 GHz
Teine on hübriidne juhtimisstruktuur mikroriba struktuuri ja lainejuhi vahel, mida nimetatakse substraadiga integreeritud lainejuhiks (SIW).SIW on integreeritud lainejuhitaoline struktuur, mis on valmistatud dielektrilisest materjalist, mille peal ja all on juhid ning külgseinad moodustavad kahe metallist läbiviigu lineaarne rida.Võrreldes mikroribade ja lainejuhtstruktuuridega on SIW kulutõhus, selle tootmisprotsess on suhteliselt lihtne ja seda saab integreerida tasapinnaliste seadmetega.Lisaks on jõudlus kõrgetel sagedustel parem kui mikroribastruktuuridel ja sellel on lainejuhi dispersiooniomadused.Nagu on näidatud joonisel 1;
SIW projekteerimisjuhised
Substraadiga integreeritud lainejuhid (SIW) on integreeritud lainejuhitaolised struktuurid, mis on valmistatud kahte paralleelset metallplaati ühendavasse dielektrikusse põimitud metallist läbiviikude kahe rea abil.Aukude läbivad metalliread moodustavad külgseinad.Sellel struktuuril on mikroriba joonte ja lainejuhtide omadused.Tootmisprotsess sarnaneb ka teiste trükitud lamedate struktuuridega.Tüüpiline SIW geomeetria on näidatud joonisel 2.1, kus SIW struktuuri kujundamisel kasutatakse selle laiust (st läbiviikude kaugust külgsuunas (as)), läbimõõtu (d) ja sammu pikkust (p). Olulisemaid geomeetrilisi parameetreid (näidatud joonisel 2.1) selgitatakse järgmises osas.Pange tähele, et domineeriv režiim on TE10, nagu ristkülikukujuline lainejuht.Õhuga täidetud lainejuhtide (AFWG) ja dielektriga täidetud lainejuhtide (DFWG) piirsageduse fc ning mõõtmete a ja b suhe on SIW disaini esimene punkt.Õhuga täidetud lainejuhtide puhul on piirsagedus selline, nagu on näidatud allolevas valemis
SIW põhistruktuur ja arvutusvalem[1]
kus c on valguse kiirus vabas ruumis, m ja n on režiimid, a on pikem lainejuhi suurus ja b on lühem lainejuhi suurus.Kui lainejuht töötab režiimis TE10, saab seda lihtsustada fc=c/2a;kui lainejuht on täidetud dielektrikuga, siis laiuskülje pikkus a arvutatakse ad=a/Sqrt(εr), kus εr on keskkonna dielektriline konstant;Selleks, et SIW töötaks režiimis TE10, peab läbiva augu vahe p, läbimõõt d ja lai külg vastama alloleva joonise paremas ülanurgas olevale valemile, samuti on olemas empiirilised valemid d<λg ja p<2d [ 2];
kus λg on juhitud lainepikkus: samal ajal ei mõjuta substraadi paksus SIW suuruse kujundust, kuid see mõjutab struktuuri kadu, seega tuleks arvestada suure paksusega substraatide väikese kaoga eeliseid .
Mikroriba konversioon SIW-ks
Kui mikroriba struktuur tuleb ühendada SIW-ga, on kitsenev mikroriba üleminek üks peamisi eelistatud üleminekumeetodeid ja kitsenev üleminek tagab tavaliselt lairiba sobivuse võrreldes teiste trükitud üleminekutega.Hästi läbimõeldud üleminekustruktuuril on väga väikesed peegeldused ja sisestuskadu põhjustavad peamiselt dielektri- ja juhtmekadud.Substraadi ja juhi materjalide valik määrab peamiselt ülemineku kadumise.Kuna substraadi paksus takistab mikroriba joone laiust, tuleks substraadi paksuse muutumisel kitseneva ülemineku parameetreid reguleerida.Teist tüüpi maandatud koplanaarne lainejuht (GCPW) on samuti laialdaselt kasutatav ülekandeliini struktuur kõrgsagedussüsteemides.Maandusena toimivad ka vahepealse ülekandeliini lähedal asuvad külgjuhid.Reguleerides põhisööturi laiust ja vahet külgmaandusele, on võimalik saada vajalik iseloomulik impedants.
Mikroriba SIW-le ja GCPW SIW-le
Allolev joonis on näide SIW-i mikroriba kujundusest.Kasutatud sööde on Rogers3003, dielektriline konstant on 3,0, tegelik kao väärtus on 0,001 ja paksus 0,127 mm.Sööturi laius mõlemas otsas on 0,28 mm, mis vastab antenni feederi laiusele.Läbiva augu läbimõõt on d = 0,4 mm ja vahekaugus p = 0,6 mm.Simulatsiooni suurus on 50 mm * 12 mm * 0,127 mm.Üldkadu pääsuribas on umbes 1,5 dB (mida saab veelgi vähendada, optimeerides laia külje vahekaugust).
SIW struktuur ja selle S parameetrid
Elektrivälja jaotus @ 79GHz
Postitusaeg: 18. jaanuar 2024
